中子星是宇宙中的一種密度極高的星球，已知的觀測數據表明，它們的半徑通常只有10至20公裏，但品質卻有太陽品質的1.35至2.1倍，其平均密度可以達到每立方厘米10^15克，也就是說，1立方厘米的中子星物質就可重達10億噸之多。
那麽，中子星的密度，為何會如此之高呢？下面我們就來聊一下這個話題。
相信大家都聽說過這樣一種說法，即：原子內部有99.9999%都是空的。其實這種說法並不誇張，為方便理解，我們不妨用一種最簡單的原子——氫原子，來舉例說明。
我們知道，氫原子只有一個電子，它的原子核其實就是一個質子，已知的測量數據表明，一個處於基態的氫原子，其半徑大約為0.528 x 10^-10公尺，而質子的半徑約為0.84 x 10^-15公尺，電子的半徑則不會大於10 x 10^-18公尺。
根據這些數據我們就可以計算出，假如我們把這個氫原子的半徑放大到1000公尺，那麽按同等比例放大的話，其原子核的半徑也只有大約16公釐，而電子則更小，其半徑不會大於0.019公釐。
由此可見，原子的內部確實是極為「空曠」，據此我們也不難想象出，如果將原子中的這些「空曠」的區域全部壓縮掉，那物質的密度就將會高得離譜。實際上，這樣的密度，其實就可以認為是中子星的密度，因為中子星基本上都是由中子構成，我們可以簡單地將其理解為，構成中子星的中子都是緊緊地挨在一起，彼此之間不留一點縫隙。
那麽，密度如此之高的星球，到底是怎麽形成的呢？答案就是重力塌縮。
盡管在宇宙的四大基本力中，重力的強度是最弱的，但由於重力是長程力，並且重力只有吸引作用而沒有排斥作用，因此重力就可以無限疊加，隨著品質的不斷增大，重力作用也會越來越強，也正因為如此，重力才成為了在宏觀宇宙中起主導作用的基本力。
重力除了可以讓物質凝聚成各式各樣的星球之外，還會讓星球在整體上具備向內塌縮的趨勢，所以宇宙中每一顆穩定存在的星球，都其內部有一種力量在與自身的重力抗衡，如果星球的品質比較小，物質間的電磁力就可以抗衡重力，但對於像恒星這樣的星球來講，物質間電磁力就不夠用了。
在恒星的核心區域，較輕的元素會一直不停地透過核融合反應生成較重的元素，進而釋放出能量，這些能量在使恒星發光發熱的同時，也可以產生向外的「放射線壓」，而恒星內部抗衡自身重力的力量也正是來自於此。
然而恒星的「核燃料」終究是有限的，在「核燃料」耗盡之後，恒星內部也就失去了「放射線壓」，在此之後，根據恒星殘留核心的品質的不同，恒星就有不同的「結局」。
在量子力學中，構成物質的微觀粒子被稱為「費米子」，根據「包立不相容原理」，這種粒子有一個特點就是，它們會強烈地排斥其它同型別的「費米子」與自己占據相同的量子態。
由於電子就是一種「費米子」，因此當物質密度達到一定程度的時候，電子之間就會產生一種抵抗壓縮的壓力，這也被稱為「電子簡並壓」。
如果恒星核心的品質相對較小，那其核心物質就可以憑借「電子簡並壓」來與重力抗衡，其「結局」就是演化成一顆白矮星，如果恒星核心的品質更大，超過了「錢德拉塞卡極限」（約太陽品質的1.44倍），那「電子簡並壓」就不足以與重力抗衡了。
在這種情況下，恒星就會發生災難性的重力塌縮，並因此發生威力巨大的「超新星爆發」，與此同時，其核心物質的電子，則會被「壓」進原子核，然後與原子核中的質子結合成中子，於是這些中子與原子核中原本就已經存在的中子就緊緊地挨在了一起。
而中子也是一種「費米子」，所以它們會形成比「電子簡並壓」更強大的「中子簡並壓」。
